KR101439126B1 - Structure for condenser-intercooler intergrated cooling module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘덴서-인터쿨러 일체형 쿨링모듈 구조에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 차량의 엔진과, 엔진 냉각에 사용된 냉각수의 냉각하기 위한 제1라디에이터를 구비하고, 상기 차량의 에어컨과 터보차저에 제공되는 냉각수를 냉각하기 위한 쿨링모듈 구조는, 상기 에어컨으로부터 수신한 냉매와 제2라디에이터로부터 수신한 냉각수를 열교환하여 상기 냉매를 냉각하기 위한 콘덴서; 상기 터보차저로부터 수신한 고온의 공기와 상기 제2라디에이터로부터 수신한 냉각수를 열교환하여 상기 고온의 공기를 냉각하기 위한 인터쿨러; 및 상기 제1라디에이터의 전방에 배치되고, 상기 콘덴서 및 상기 인터쿨러의 열교환을 위해 사용된 냉각수를 냉각하기 위한 상기 제2라디에이터를 포함한다.The present invention relates to a condenser-intercooler integrated cooling module structure. According to the present invention, there is provided a cooling module structure for cooling an engine of a vehicle and a cooling water used for cooling the engine, the cooling water being provided to the air conditioner and the turbocharger of the vehicle, A condenser for cooling the refrigerant by exchanging heat between the received refrigerant and the cooling water received from the second radiator; An intercooler for exchanging heat between the high temperature air received from the turbocharger and the cooling water received from the second radiator to cool the high temperature air; And a second radiator disposed in front of the first radiator for cooling the cooling water used for heat exchange between the condenser and the intercooler.

Description

콘덴서-인터쿨러 일체형 쿨링모듈 구조{STRUCTURE FOR CONDENSER-INTERCOOLER INTERGRATED COOLING MODULE}STRUCTURE FOR CONDENSER-INTERCOOLER INTERGRATED COOLING MODULE < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 쿨링모듈 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 엔진을 냉각하기 위한 콘덴서-인터쿨러 일체형 쿨링모듈 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling module structure, and more particularly, to a condenser-intercooler integrated cooling module structure for cooling an engine of a vehicle.

일반적으로 차량의 엔진룸 전방에는 엔진을 냉각시키는 과정에서 발생된 고온의 냉각수를 방열시키는 라디에이터와, 여름철 차내를 냉방시키는 과정에서 발생되는 고온의 냉매를 냉각시키는 콘덴서 및 이들 사이로 공기를 강제 송풍시켜 냉각효율을 높이도록 구비된 냉각팬이 설치되어 있고, 디젤 차량인 경우에는 출력을 증가시키기 위해 인터쿨러가 설치되어 있다.Generally, in front of the engine room of a vehicle, a radiator for radiating high-temperature cooling water generated in the process of cooling the engine, a condenser for cooling high-temperature refrigerant generated in the course of cooling the interior of the vehicle in summer, A cooling fan provided to increase the efficiency, and an intercooler for increasing the output in the case of a diesel vehicle.

기존의 인터쿨러를 포함한 쿨링모듈은 크게 4타입으로 구분할 수 있다. 도 1a 내지 도 1d는 종래의 인터쿨러 일체형 쿨링모듈의 일예시도로써, 각각 언더후드 타입, 인 펜더 타입, 프론트 라디에터 타입 및 사이드 바이 사이드 타입을 설명하기 위한 것이다.There are four types of cooling modules including existing intercoolers. FIGS. 1A to 1D are diagrams illustrating an example of a conventional intercooler integrated cooling module, which is for explaining an under-hood type, an infolder type, a front radiator type, and a side by side type, respectively.

도 1a의 언더후드 타입 쿨링모듈은, 후드홀을 통해 인터쿨러(11)의 냉각을 수행하는 것으로서, 인터쿨러의 성능 및 디자인 제약이 크며, 중량 및 원가면에서 불리한 문제점이 있다. 도 1b의 인 펜더 타입 쿨링모듈은, 포그 램프를 통해 인터쿨러(12)의 냉각을 수행하는 것으로서, 통과풍량이 제한되어 인터쿨러(12)의 냉각성능 측면에서 불리한 문제점이 있다. 도 1c의 프론트 라디에이터 타입 쿨링모듈은, 인터쿨러(13)의 냉각성능은 만족스러우나, 라디에이터 냉각에 불리하며, 전체 쿨링모듈의 두께 증대로 인해 오버행이 증대되는 단점이 있다. 또한, 도 1d의 사이드 바이 사이드 타입 쿨링모듈은, 인터쿨러(14) 성능은 프론트 라디에이터 타입 쿨링모듈에 비해 불리하지만 냉각은 유리한 장점이 있다. 그러나, 사이드 바이 사이드 타입 쿨링모듈은 프런트 범퍼 디자인 형상에 매우 민감하며, 고마력 엔진에 장착하기 위해서는 라디에이터 크기와 인터쿨러 크기 사이의 트레이드 오프(trade-off)가 필요한 문제점이 있다.The under-hood type cooling module shown in FIG. 1A performs the cooling of the intercooler 11 through the hood hole, and has a problem in that the performance and design restriction of the intercooler is large, which is disadvantageous in terms of weight and cost. The infolder type cooling module shown in FIG. 1B performs cooling of the intercooler 12 through the fog lamp, which has a disadvantage in terms of cooling performance of the intercooler 12 due to limited flow air volume. 1C, the cooling performance of the intercooler 13 is satisfactory, but it is disadvantageous to cooling the radiator, and there is a disadvantage that the overhang increases due to an increase in thickness of the entire cooling module. In addition, the side by side type cooling module of FIG. 1D is advantageous in that the performance of the intercooler 14 is inferior to that of the front radiator type cooling module, but cooling is advantageous. However, the side-by-side type cooling module is very sensitive to the design of the front bumper design and has a trade-off between the radiator size and the intercooler size in order to mount it in a high horsepower engine.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 고마력 엔진에 적용가능하고, 컴팩트하며 디자인 형상에 크게 민감하지 않은 콘덴서-인터쿨러 일체형 쿨링모듈 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a condenser-intercooler integrated cooling module structure which is applicable to a high-horsepower engine and is compact and insensitive to a design shape.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라 차량의 엔진과, 엔진 냉각에 사용된 냉각수의 냉각하기 위한 제1라디에이터를 구비하고, 상기 차량의 에어컨과 터보차저에 제공되는 냉각수를 냉각하기 위한 쿨링모듈 구조에 있어서, 상기 에어컨으로부터 수신한 냉매와 제2라디에이터로부터 수신한 냉각수를 열교환하여 상기 냉매를 냉각하기 위한 콘덴서; 상기 터보차저로부터 수신한 고온의 공기와 상기 제2라디에이터로부터 수신한 냉각수를 열교환하여 상기 고온의 공기를 냉각하기 위한 인터쿨러; 및 상기 제1라디에이터의 전방에 배치되고, 상기 콘덴서 및 상기 인터쿨러의 열교환을 위해 사용된 냉각수를 냉각하기 위한 상기 제2라디에이터를 포함한다. 이때, 상기 제2라디에이터로부터 상기 콘덴서 및 상기 인터쿨러로 냉각수를 분배하기 위한 펌프를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2라디에이터는 공냉식인 것이 바람직하다.In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, there is provided a hybrid vehicle comprising: an engine of a vehicle; and a first radiator for cooling the cooling water used for cooling the engine, wherein the cooling water supplied to the air conditioner and the turbocharger A condenser for cooling the refrigerant by heat-exchanging the refrigerant received from the air conditioner with the cooling water received from the second radiator; An intercooler for exchanging heat between the high temperature air received from the turbocharger and the cooling water received from the second radiator to cool the high temperature air; And a second radiator disposed in front of the first radiator for cooling the cooling water used for heat exchange between the condenser and the intercooler. The controller may further include a pump for distributing cooling water from the second radiator to the condenser and the intercooler, and the second radiator is preferably air-cooled.

상기한 바와 같은 본 발명은, 종래의 3열 배치에 비해 컴팩트한 2열 배치 쿨링모듈을 구성하여, 기존의 가솔린 차량용 쿨링모듈 수준으로 디젤 차량의 쿨링모 듈을 컴팩트하게 구성할 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention as described above has the effect of making a cooling module of a diesel vehicle compact at the level of a conventional cooling module for a gasoline vehicle by constituting a compact two-row arrangement cooling module as compared with a conventional three-row arrangement have.

또한, 본 발명은, 수냉식 콘덴서 및 인터쿨러를 사용하여 냉각성능을 극대화함으로써, 엔진의 출력 및 연비를 증대할 수 있도록 하는 효과가 있다.Further, the present invention has an effect of maximizing the cooling performance by using a water-cooled condenser and an intercooler, thereby increasing the output of the engine and the fuel consumption.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 종래의 프런트 라디에이터 타입의 쿨링모듈 구조를 설명하기 위한 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 콘덴서-인터쿨러 일체형 쿨링모듈 구조를 설명하기 위한 개략도이다.FIG. 2 is a schematic view for explaining a conventional front radiator type cooling module structure, and FIG. 3 is a schematic view for explaining a structure of a condenser-intercooler integrated cooling module according to the present invention.

인터쿨러 냉각과, 엔진 냉각 및 냉방 성능을 동시에 만족시키기 위해서는 충분한 공기 유량을 확보하는 것이 중요하다. 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 프런트 라디에이터 타입의 쿨링모듈은 인터쿨러(21), 콘덴서(22) 및 라디에이터(23)를 3열 배치하여, 통기저항이 증대하므로, 라디에이터 입구의 온도가 상승하고 통과풍량이 감소하게 된다. 따라서, 본 발명에서는, 냉각성능의 극대화를 위해 라디에이터의 크기를 유지하면서 통기저항의 감소없이 통과풍량을 확보하기에 유리한 콘덴서-인터쿨러 일체형 쿨링모듈 구조를 제안한다.It is important to ensure sufficient air flow rate to satisfy the intercooler cooling, engine cooling and cooling performance at the same time. As shown in the figure, the conventional front radiator type cooling module has three rows of the intercooler 21, the condenser 22 and the radiator 23, and the ventilation resistance is increased. Therefore, the temperature of the radiator inlet rises and passes The air volume is reduced. Accordingly, in the present invention, a condenser-intercooler integrated cooling module structure which is advantageous in securing the passing air volume without reducing the ventilation resistance while maintaining the size of the radiator for maximizing the cooling performance is proposed.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 쿨링모듈 구조는, 수냉식 콘덴서(38)와 수냉식 인터쿨러(39)를 병렬로 배치하고, 각각의 냉각수를 동시에 냉각하기 위한 공냉식 라디에이터로 구성되며, 엔진(35) 냉각을 위한 라디에이터(32)는 기존과 동일한 것을 사용한다. 3, the cooling module structure of the present invention includes a water-cooled condenser 38 and a water-cooled intercooler 39 arranged in parallel, and an air-cooled radiator for simultaneously cooling the respective cooling water. The engine 35 ) The radiator 32 for cooling is the same as the conventional one.

이와 같이 구성함으로써, 프론트 라디에이터 타입 쿨링모듈의 3열 배치와 달리, 2열 배치 구조가 되어 전체 통기저항이 감소하여 통과풍량이 증대되며, 수냉식 냉각방식을 사용함으로써 공냉식 대비 냉각효율을 극대화하여 쿨링모듈의 크기를 감소시킬 수 있다.With this configuration, unlike the three-row arrangement of the front radiator type cooling module, the two-row arrangement structure reduces the overall air flow resistance and increases the passing air amount. By using the water cooling type cooling method, Can be reduced.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 쿨링모듈을 상세하게 설명하기 위한 일실시예 개념도로써, 도 3의 쿨링모듈 구조의 각 유닛별로 펼쳐놓은 것이다. 도 4a의 라디에이터(32)는 엔진(35) 냉각에 사용된 냉각수의 온도를 낮추기 위한 열교환을 수행하는 기능을 담당하는 것이다. 라디에이터(32)가 엔진(35)을 냉각하는 메커니즘에 대해서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 하겠다.FIGS. 4A and 4B are conceptual diagrams for explaining the cooling module of FIG. 3 in detail, and are shown for each unit of the cooling module structure of FIG. The radiator 32 in FIG. 4A is responsible for performing heat exchange for lowering the temperature of the cooling water used for cooling the engine 35. The mechanism by which the radiator 32 cools the engine 35 will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains, and a detailed description thereof will be omitted.

도 4b를 참조로 하면, 펌프(34)는 수냉식 콘덴서(38)와 수냉식 인터쿨러(39)의 냉각수를 분배하는 기능을 담당한다. 수냉식 콘덴서(38)는, 에어컨(36)의 냉매와 냉각수 사이의 열교환을 통해 에어컨(36)의 냉각을 수행하는 기능을 담당한다. 상기 에어컨(36)으로부터 냉매가 상기 수냉식 콘덴서(38)에 제공되며, 상기 공냉식 라디에이터(31)로부터 상기 펌프(34)를 통해 공급된 냉각수가 냉매를 냉각하는 것이다. 상기 수냉식 콘덴서(38)에 의해 냉각된 냉매는 상기 에어컨(36)으로 제공된다. 수냉식 인터쿨러(39)는, 터보차저(turbo charger)(37)에서 나온 고온의 공기와 냉각수 사이의 열교환을 통해 엔진으로 흡입되는 공기유량을 증대시키는 기능을 담당한다. 상기 터보차저(37)로부터 고온의 공기가 제공되며, 상기 공냉식 라디에이터(31)로부터 상기 펌프(34)를 통해 공급된 냉각수가 공기를 냉각하는 것이다. 상 기 수냉식 인터쿨러(39)에 의해 냉각된 공기는 상기 터보차저(37)로 제공된다. 상기 에어컨(36) 및 터보차저(37)의 기능에 대해서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 하겠다. 공냉식 라디에이터(31)는 상기 수냉식 콘덴서(38)와 수냉식 인터쿨러(39)의 열교환을 위해 사용된 냉각수를 냉각하는 기능을 담당하는 공냉식 열교환기이다. 공냉식 라디에이터(31)는 상기 라디에이터(32) 전방에 배치되어 냉각을 수행한다.Referring to FIG. 4B, the pump 34 functions to distribute the cooling water of the water-cooled condenser 38 and the water-cooled intercooler 39. The water-cooled condenser 38 functions to cool the air conditioner 36 through heat exchange between the refrigerant of the air conditioner 36 and the cooling water. The refrigerant is supplied from the air conditioner 36 to the water-cooled condenser 38 and the cooling water supplied from the air-cooled radiator 31 through the pump 34 cools the refrigerant. The refrigerant cooled by the water-cooled condenser 38 is supplied to the air conditioner 36. The water-cooled intercooler 39 functions to increase the amount of air sucked into the engine through heat exchange between the high-temperature air from the turbo charger 37 and the cooling water. The high-temperature air is supplied from the turbocharger 37, and the cooling water supplied from the air-cooled radiator 31 through the pump 34 cools the air. The air cooled by the water-cooled intercooler 39 is supplied to the turbocharger 37. The functions of the air conditioner 36 and the turbocharger 37 will be apparent to those skilled in the art and will not be described in detail. The air-cooled radiator 31 is an air-cooled heat exchanger that functions to cool the cooling water used for heat exchange between the water-cooled condenser 38 and the water-cooled intercooler 39. The air-cooled radiator 31 is disposed in front of the radiator 32 to perform cooling.

본 발명에 따르면, 위의 구성과 같이 2열 배치의 쿨링모듈 구조를 제안함으로써, 컴팩트한 쿨링모듈을 구성할 수 있으며, 이는 기존의 가솔린 차량용 쿨링모듈 수준으로 구성할 수 있게 된다.According to the present invention, a compact cooling module can be constructed by proposing a cooling module structure of two rows as in the above configuration, which can be configured at a cooling module level of a conventional gasoline vehicle.

또한, 공냉식에 비해 수냉식의 경우 약 4배 정도의 냉각 효과가 있음을 볼 때, 인터쿨러/콘덴서의 냉각성능을 극대화하여 엔진 출력 및 연비를 증대할 수 있다.In addition, since the cooling effect of the water-cooled type is about four times as much as that of the air-cooled type, the cooling performance of the intercooler / condenser is maximized, and the engine output and fuel efficiency can be increased.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.

도 1a 내지 도 1d는 종래의 인터쿨러 일체형 쿨링모듈의 일예시도,FIGS. 1A to 1D are views showing an example of a conventional intercooler integrated cooling module,

도 2는 종래의 프런트 라디에이터 타입의 쿨링모듈 구조를 설명하기 위한 개략도, 2 is a schematic view for explaining a conventional front radiator type cooling module structure,

도 3은 본 발명에 따른 콘덴서-인터쿨러 일체형 쿨링모듈 구조를 설명하기 위한 개략도,3 is a schematic view for explaining the structure of a condenser-intercooler integrated cooling module according to the present invention,

도 4a 및 도 4b는 도 3의 쿨링모듈을 상세하게 설명하기 위한 일실시예 개념도.4A and 4B are conceptual diagrams for explaining the cooling module of FIG. 3 in detail;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art

31: 공냉식 라디에이터 32: 라디에이터31: Air-cooled radiator 32: Radiator

33: 냉각팬 34: 펌프33: cooling fan 34: pump

35: 엔진 36: 에어컨 35: engine 36: air conditioner

37: 터보차저 38: 수냉식 콘덴서37: Turbocharger 38: Water-cooled condenser

39: 수냉식 인터쿨러39: Water cooled intercooler

Claims (3)

차량의 엔진과, 엔진 냉각에 사용된 냉각수의 냉각하기 위한 제1라디에이터를 구비하고, 상기 차량의 에어컨과 터보차저에 제공되는 냉각수를 냉각하기 위한 쿨링모듈 구조에 있어서,A cooling module structure for cooling an engine of a vehicle and a cooling water used for cooling the engine, the cooling water being provided to the air conditioner and the turbocharger of the vehicle, 상기 에어컨으로부터 수신한 냉매와 제2라디에이터로부터 수신한 냉각수를 열교환하여 상기 냉매를 냉각하기 위한 콘덴서; A condenser for cooling the refrigerant by heat-exchanging the refrigerant received from the air conditioner with the cooling water received from the second radiator; 상기 터보차저로부터 수신한 고온의 공기와 상기 제2라디에이터로부터 수신한 냉각수를 열교환하여 상기 고온의 공기를 냉각하기 위한 인터쿨러; 및An intercooler for exchanging heat between the high temperature air received from the turbocharger and the cooling water received from the second radiator to cool the high temperature air; And 상기 제1라디에이터의 전방에 배치되고, 상기 콘덴서 및 상기 인터쿨러의 열교환을 위해 사용된 냉각수를 냉각하기 위한 상기 제2라디에이터를 포함하는 쿨링모듈 구조.And a second radiator disposed in front of the first radiator for cooling the cooling water used for heat exchange between the condenser and the intercooler. 제1항에 있어서, 상기 제2라디에이터로부터 상기 콘덴서 및 상기 인터쿨러로 냉각수를 분배하기 위한 펌프를 더 포함하는 쿨링모듈 구조.The cooling module of claim 1, further comprising a pump for distributing cooling water from the second radiator to the condenser and the intercooler. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2라디에이터는, 공냉식인 것을 특징으로 하는 쿨링모듈 구조.3. The cooling module structure according to claim 1 or 2, wherein the second radiator is air cooling type.
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